Отечественные суперкомпьютеры

В начале лета завершился длившийся два года этап подготовки Союзной суперкомпьютерной программы «СКИФ-ГРИД». Государственными заказчиками-координаторами проекта были выбраны Национальная академия наук Белоруссии и Федеральное агентство РФ по науке и инновациям (Роснаука). Головные исполнители проекта — Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Белоруссии и Институт программных систем Российской академии наук (ИПС РАН).

Эксперты утверждают, что в области высокопроизводительных вычислений подход сегодня должен быть следующим: мгновенное принятие решений (максимум квартал на согласования), разработка долгосрочных программ на 10—15 лет, передача оперативного управления ученым, а не министерствам. Кроме того, необходима государственная монополия на финансирование данных разработок и адекватный задачам объем государственного финансирования. Например, в США выделяется 2—3 млрд долл. в год на создание киберинфраструктуры государства (суперкомпьютерные центры и Grid-системы, их объединяющие).

Напомним, что суперкомпьютеры семейства СКИФ были разработаны в рамках одноименной программы Союзного государства России и Белоруссии, действовавшей с 2000 до 2004 г. Практический результат четырех лет выполнения программы — выпуск 12 образцов кластерных конфигураций, начиная с двух систем с пиковой производительностью 20 GFLOPS (миллиардов операций в секунду) до «СКИФ К-500» с пиковой производительностью свыше 700 GFLOPS. Суперкомпьютерная установка «СКИФ К-1000», созданная в конце 2004 г., заняла 98-е место в списке 500 самых производительных компьютеров мира. Ее пиковая производительность составляет 2,5 TFLOPS (триллионов операций в секунду).

Самый мощный на сегодня суперкомпьютер на территории стран бывшего СССР — это кластер МВС-15000BM, установленный в МСЦ (Межведомственный суперкомпьютерный центр) РАН. Это подтверждает очередная редакция рейтинга пятидесяти самых мощных вычислительных систем СНГ ТOP50 (http://www.supercomputers.ru), которую регулярно обнародуют НИВЦ МГУ и МСЦ РАН. Добавление в этот суперкомпьютер 224 дополнительных процессоров IBM PowerPC увеличило его производительность на 24%. Теперь МВС-15000BM способен обеспечить быстродействие до 6,68 TFLOPS, тогда как в сентябре прошлого года его быстродействие составляло около 5,3 TFLOPS. На втором месте по-прежнему находится суперкомпьютер «СКИФ К-1000» с реальной производительностью в 2 TFLOPS. Третью позицию удерживает кластер МСЦ РАН, который способен достичь производительности в 1,29 TFLOPS. За время, прошедшее с момента выхода предыдущей редакции рейтинга ТOP50, эти вычислительные системы не изменили показатели своего быстродействия.

Вслед за кластером НПО «Сатурн», занимающим четвертое место с быстродействием в 786 GFLOPS, в списке TOP50 есть два «новичка». Пятое место занимает система на базе 128 процессоров IBM Power5 с производительностью в 642 GFLOPS, потеснившая суперкомпьютер Сбербанка РФ с позиции самого мощного компьютера СНГ в финансовом секторе. На шестой строке рейтинга — кластер компании Paradigm Geophysical с производительностью в 592 GFLOPS. Кстати, именно этот суперкомпьютер стал самым мощным в нефтегазовом секторе. Всего же в текущем списке TOP50 присутствуют восемнадцать новых суперкомпьютеров.

Примечательно, что суммарная производительность всех вычислительных систем, входящих в список ТOP50, выросла на 27% и теперь составляет 23,2 TFLOPS. Доля суперкомпьютеров коммерческого назначения увеличилась с 44 до 64%, что близко к мировому уровню. Изменился и порог вхождения в рейтинг: если в прошлом году реальная производительность суперкомпьютера, находившегося на последнем месте, составляла 60 GFLOPS, то теперь 50-ю, последнюю, строку списка занимает система с показателем в 139 GFLOPS. 40% систем из списка ТOP50 поставлены корпорацией IBM (http://www.ibm.ru). Более 20% суперкомпьютеров, вошедших в рейтинг, составляют системы, созданные с участием компании «Т-Платформы» (http://www.t-platforms.ru). Замыкает тройку лидеров среди производителей HP (http://www.hp.ru) — в текущем списке ТOP50 около 18% вычислительных систем этой компании.

А вот крупнейший российский производитель компьютерного и серверного оборудования компания Kraftway (http://www.kraftway.ru) объявила о разработке персонального суперкомпьютера, предназначенного для обучения современным технологиям параллельного программирования и выполнения широкого круга расчетных задач. Разработанный комплекс состоит из восьми узлов, смонтированных в 19-дюйм стойку высотой 15U. Учитывая, что каждый узел содержит двухъядерный процессор Intel Pentium D, а каждое ядро имеет два потока команд, комплекс обеспечивает до 32 исполняемых потоков команд, что достаточно эффективно для обучения параллельному программированию и отладки программного кода научных задач до запуска на больших кластерах. Каждый узел содержит по 1 Гбайт оперативной памяти. Один из узлов оснащен CD-дисководом для инсталляции ПО. Кроме того, каждый узел содержит жесткий диск емкостью 80 Мбайт. Для связи узлов используется сеть Gigabit Ethernet. Опционально комплекс расширяется до 10 узлов, а оперативная память — до 8 Гбайт на узел. Потребляемая мощность восьмиузлового комплекса составляет около 1 кВт, возрастая до 1,4 кВт в режиме максимальной нагрузки. Уровень шума серверов минимален, поэтому систему можно устанавливать непосредственно в помещении, где работают сотрудники, т. е. она не требует специально оборудованной серверной комнаты. В дальнейшем узлы кластера предполагается оснащать процессором Intel Core 2 Duo серии Е6000 (кодовое наименование Conroe).

По результатам совместного тестирования, проведенного специалистами Kraftway и лабораторией Intel в г. Сарове, разработанный суперкомпьютер имеет производительность от 70 до 100 GFLOPS в зависимости от комплектации и может быть использован как для обучения, так и для широкого спектра инженерных расчетов. При этом стоимость персонального суперкомпьютера не превышает 15 тыс. долл.